Produsele chimice agricole sunt un pilon vital al dezvoltării agricole moderne, cuprinzând produse cheie precum pesticidele, îngrășămintele și regulatorii de creștere a plantelor. Natura științifică a metodelor de producție și aplicare a acestora are un impact direct asupra eficienței producției agricole și a siguranței ecologice și de mediu.
În ceea ce privește metodele de producție, chimicalele agricole trebuie să adere la fluxuri stricte de proces. De exemplu, îngrășămintele cu azot (cum ar fi ureea) sunt produse în mod obișnuit prin procesul Haber-Bosch pentru a sintetiza amoniacul, care este apoi reacționat cu ureea. Îngrășămintele cu fosfat se bazează pe hidroliza acidă a rocii fosfatice. De exemplu, producerea de superfosfat necesită reacția acidului sulfuric cu pulberea de rocă fosfatică. Fabricarea pesticidelor implică chimie organică sintetică; de exemplu, insecticidele piretroide sunt produse prin reacții catalitice în mai multe-etape. Conceptele de chimie ecologică devin din ce în ce mai importante în procesele de producție, cum ar fi utilizarea catalizei enzimatice pentru a înlocui procesele tradiționale foarte poluante sau utilizarea reactoarelor cu microcanale pentru a îmbunătăți eficiența reacției și a reduce deșeurile.
În ceea ce privește metodele de aplicare, aplicarea precisă este un principiu cheie. Proporțiile de îngrășământ trebuie determinate pe baza datelor de testare a solului. De exemplu, aplicarea excesivă de îngrășăminte cu azot poate duce cu ușurință la eutrofizarea corpurilor de apă, așa că se recomandă o combinație de aplicații bazale și de topdressing. Utilizarea pesticidelor trebuie să respecte cu strictețe intervale de siguranță, iar formulările biogene, cu toxicitate scăzută, ar trebui să aibă prioritate. De exemplu, formulările de Bacillus thuringiensis (Bt) sunt țintite împotriva dăunătorilor lepidoptere. Concentrația și sincronizarea regulatorilor de creștere a plantelor (cum ar fi giberelinele) trebuie controlate cu precizie; utilizarea excesivă poate provoca o creștere anormală.
În plus, depozitarea și transportul produselor chimice agricole trebuie să respecte reglementările. De exemplu, pesticidele inflamabile trebuie depozitate ferit de lumină și la temperaturi scăzute, iar îngrășămintele trebuie protejate de umiditate și aglomerare. În viitor, odată cu progresul tehnologiei agriculturii de precizie, substanțele chimice agricole vor evolua către inteligente (cum ar fi echipamentele de fertilizare cu rată variabilă-) și ecologice (cum ar fi foliile de mulci biodegradabile), echilibrând în continuare nevoile de producție cu durabilitatea ecologică.
